Fiche technique LED SMD LTST-020KFKT - 2,0x1,25x1,1mm - 1,8-2,4V - 72mW - Orange AlInGaP - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes du LTST-020KFKT, une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD). Ce composant appartient à une famille de LED miniatures conçues pour l'assemblage automatisé sur carte de circuit imprimé (PCB) et les applications où l'encombrement est une contrainte critique. Le dispositif utilise la technologie semi-conductrice au phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) pour produire une lumière orange. Son facteur de forme compact et sa compatibilité avec les procédés industriels standards le rendent adapté à l'intégration dans une large gamme d'équipements électroniques modernes.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Conditionné en bande standard de 12 mm sur bobines de 7 pouces de diamètre pour les systèmes automatisés de pick-and-place.
• Boîtier conforme au standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Niveaux logiques compatibles avec les circuits intégrés (I.C.).
• Conçu pour la compatibilité avec les équipements de placement et d'assemblage automatiques.
• Adapté aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR).
• Préconditionné pour atteindre le niveau de sensibilité à l'humidité 3 de JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Applications

Le LTST-020KFKT est conçu pour une utilisation polyvalente dans de multiples secteurs. Les principaux domaines d'application incluent :

• Télécommunications :Indicateurs d'état dans les routeurs, modems et commutateurs réseau.
• Automatisation de bureau :Rétroéclairage des touches et indicateurs d'état dans les imprimantes, scanners et photocopieurs.
• Électronique grand public :Indicateurs d'alimentation/charge dans les smartphones, tablettes, ordinateurs portables et appareils électroménagers.
• Équipements industriels :Indicateurs de panneau pour machines, systèmes de contrôle et instrumentation.
• Indication générale :Éclairage de signaux et symboles, rétroéclairage de panneau avant et indication d'état générale.

2. Dimensions du boîtier et spécifications mécaniques

La LED est logée dans un boîtier compact standard 020. Les dimensions mécaniques clés sont les suivantes :

• Longueur du boîtier : 2,0 mm
• Largeur du boîtier : 1,25 mm
• Hauteur du boîtier : 1,1 mm
• Pas des broches : 1,05 mm

Couleur de la lentille :Transparente

Couleur émise :Orange (AlInGaP)

Notes :Toutes les dimensions sont en millimètres. Les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire. Le boîtier comporte un marquage de polarité (généralement un indicateur de cathode) pour une orientation correcte lors de l'assemblage.

3. Valeurs nominales et caractéristiques

Toutes les spécifications sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire. Dépasser les valeurs maximales absolues peut causer des dommages permanents au dispositif.

3.1 Valeurs maximales absolues

• Dissipation de puissance (Pd) :72 mW
• Courant direct de crête (I_F(peak)) :80 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms)
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C

3.2 Caractéristiques électriques et optiques

Le tableau suivant détaille les paramètres de performance typiques lorsque le dispositif est utilisé dans des conditions de test standard (I_F= 20mA).

• Intensité lumineuse (I_V) :90,0 - 280,0 mcd (millicandela). Mesurée avec un filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2) :110 degrés (typique). Défini comme l'angle total où l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :611 nm (typique).
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :600 - 612 nm. Dérivée des coordonnées de chromaticité CIE.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :17 nm (typique).
• Tension directe (V_F) :1,8 - 2,4 V. La tolérance est de ±0,1V.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (maximum) à V_R= 5V. Note : Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test infrarouge.

4. Système de classement par bacs

Pour garantir la cohérence en production et en application, les LED sont triées en bacs de performance basés sur des paramètres clés.

4.1 Classe de tension directe (V_F)

Classement à I_F= 20mA. Tolérance par bac : ±0,10V.

D2 : 1,8V - 2,0V

D3 : 2,0V - 2,2V

D4 : 2,2V - 2,4V

4.2 Classe d'intensité lumineuse (I_V)

Classement à I_F= 20mA. Tolérance par bac : ±11%.

Q2 : 90 - 112 mcd

R1 : 112 - 140 mcd

R2 : 140 - 180 mcd

S1 : 180 - 220 mcd

S2 : 220 - 280 mcd

4.3 Classe de longueur d'onde dominante (λ_d)

Classement à I_F= 20mA. Tolérance par bac : ±1nm.

P : 600 - 603 nm

Q : 603 - 606 nm

R : 606 - 609 nm

S : 609 - 612 nm

5. Courbes de performance typique et analyse

Comprendre la relation entre les conditions de fonctionnement et la performance est crucial pour une conception optimale.

5.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

La caractéristique I-V est non linéaire, typique d'une diode. La tension directe (V_F) présente un coefficient de température positif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente pour un courant donné. Les concepteurs doivent en tenir compte lors de la conception des circuits de limitation de courant.

5.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Le flux lumineux (intensité lumineuse) est approximativement proportionnel au courant direct dans la plage de fonctionnement normale (jusqu'au courant continu nominal). Cependant, l'efficacité peut chuter à des courants très élevés en raison d'effets thermiques accrus. Un fonctionnement constant au-dessus de la valeur maximale absolue accélérera la dépréciation des lumens et réduira la durée de vie.

5.3 Intensité lumineuse vs. Température ambiante

Comme la plupart des LED, l'intensité lumineuse de la puce AlInGaP diminue lorsque la température ambiante (et donc de jonction) augmente. Cette dérive thermique doit être prise en compte dans les applications où la LED fonctionne dans des environnements à haute température ou avec un dissipateur thermique limité. La fiche technique fournit une courbe montrant cette relation, vitale pour garantir une luminosité constante dans toutes les conditions de fonctionnement prévues.

5.4 Distribution spectrale

Le spectre d'émission est centré autour de 611 nm (orange). La demi-largeur spectrale d'environ 17 nm indique une couleur orange monochromatique relativement pure comparée à des sources à spectre plus large comme les LED blanches à conversion de phosphore. Cela la rend adaptée aux applications nécessitant une indication de couleur spécifique ou un filtrage.

6. Instructions d'assemblage et de manipulation

6.1 Configuration recommandée des pastilles PCB

Un modèle de pastilles est fourni pour assurer une soudure fiable et un bon alignement. Les dimensions recommandées des pastilles tiennent compte de la formation du ménisque de soudure pendant la refusion. L'utilisation de la géométrie de pastille spécifiée aide à prévenir le phénomène de "tombstoning" (composant dressé sur une extrémité) et assure une bonne connexion mécanique et électrique.

6.2 Procédé de soudage

Le dispositif est compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge (IR), y compris la soudure sans plomb. Un profil de refusion suggéré conforme à la norme J-STD-020B est fourni, avec les paramètres clés suivants :

Température de préchauffage :150°C - 200°C

Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes

Température de pointe de refusion :Maximum 260°C

Temps au-dessus du liquidus :Selon la spécification de la pâte à souder

Vitesse de refroidissement :Contrôlée pour minimiser la contrainte thermique.

Note :Le profil réel doit être caractérisé pour l'assemblage PCB spécifique, en tenant compte de l'épaisseur de la carte, de la densité des composants et du type de pâte à souder.

6.3 Soudage manuel (si nécessaire)

Si une réparation manuelle est nécessaire, utilisez un fer à souder à température contrôlée.

Température de la pointe :Maximum 300°C

Durée de soudage :Maximum 3 secondes par pastille.

Évitez d'appliquer une contrainte mécanique au boîtier de la LED pendant ou après le soudage.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis, utilisez uniquement des solvants approuvés. Immergez la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons ou de produits chimiques non spécifiés, car ils pourraient endommager la lentille en époxy ou les joints du boîtier.

6.5 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont sensibles à l'humidité (Niveau MSL 3).

Sac scellé :Stockez à ≤ 30°C et ≤ 70% HR. Utilisez dans l'année suivant la date de scellement du sac.

Après ouverture du sac :Stockez à ≤ 30°C et ≤ 60% HR. Il est recommandé de terminer la refusion IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition à l'air ambiant.

Stockage prolongé (ouvert) :Stockez dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.

Rebaking (séchage) :Les composants exposés plus de 168 heures doivent être séchés à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant soudage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Conditionnement et spécifications bande & bobine

Le produit est fourni au format bande et bobine compatible avec les équipements d'assemblage automatisé à grande vitesse.

• Diamètre de la bobine :Standard 7 pouces (178 mm).
• Largeur de la bande :12 mm.
• Pas des alvéoles :4,0 mm.
• Quantité par bobine :4 000 pièces (bobine complète).
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les bobines restantes.
• Bande de couverture :Appliquée pour sceller les composants dans les alvéoles.
• Normes de conditionnement :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.
• Composants manquants :Un maximum de deux alvéoles vides consécutives est autorisé par spécification de bobine.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Limitation de courant

Une LED est un dispositif piloté par le courant. Une résistance de limitation de courant en série est obligatoire lorsqu'elle est alimentée par une source de tension. La valeur de la résistance (R) peut être calculée avec la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique (2,4V) pour une conception conservatrice afin de garantir que le courant ne dépasse pas la valeur souhaitée. Par exemple, pour piloter à 20mA avec une alimentation 5V : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130Ω. La valeur standard la plus proche (par ex. 120Ω ou 150Ω) serait sélectionnée, en tenant compte de la puissance nominale (P = I²R).

8.2 Gestion thermique

Bien que petite, la LED génère de la chaleur au niveau de la jonction semi-conductrice. La dissipation de puissance nominale (72mW) et la plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) doivent être respectées. Pour un fonctionnement continu à ou près du courant maximum (30mA), assurez-vous que le PCB offre un dégagement thermique adéquat. Cela peut impliquer l'utilisation de vias thermiques sous la pastille thermique de la LED (le cas échéant), la connexion à un plan de cuivre, et éviter le fonctionnement dans des espaces clos non ventilés. Une température de jonction excessive entraîne une réduction du flux lumineux, un vieillissement accéléré et une défaillance prématurée potentielle.

8.3 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Bien que non explicitement spécifiée pour l'immunité ESD dans cette fiche technique, les LED sont généralement sensibles aux décharges électrostatiques. Les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation : utilisez des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des conteneurs conducteurs.

8.4 Conception optique

L'angle de vision de 110 degrés fournit un motif d'émission large et diffus adapté aux indicateurs d'état destinés à être vus sous différents angles. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (lentilles ou guides de lumière) seraient nécessaires. La lentille transparente permet de voir la vraie couleur de la puce (orange) sans teinte.

9. Comparaison technique et guide de sélection

Le LTST-020KFKT offre une combinaison spécifique d'attributs. Lors de la sélection d'une LED pour une conception, comparez les éléments suivants avec des alternatives :

• Technologie (AlInGaP) :Offre une haute efficacité et une bonne pureté de couleur dans le spectre orange/rouge/ambre. Elle présente généralement une meilleure stabilité thermique et une durée de vie plus longue que les technologies plus anciennes comme le GaAsP.
• Taille du boîtier (020) :L'un des plus petits boîtiers LED SMD standard, idéal pour les cartes haute densité. Des boîtiers plus grands (par ex. 0402, 0603) peuvent être plus faciles à manipuler manuellement ou offrir une gestion de puissance légèrement supérieure.
• Luminosité (90-280mcd) :Cette plage de luminosité est adaptée aux indicateurs intérieurs et au rétroéclairage. Pour les applications lisibles en plein soleil ou la signalisation à longue distance, des LED à intensité plus élevée seraient nécessaires.
• Tension (1,8-2,4V) :La tension directe relativement basse permet un fonctionnement à partir d'alimentations logiques basse tension (3,3V, 5V) avec une chute de tension minimale aux bornes de la résistance de limitation de courant, améliorant ainsi l'efficacité énergétique.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

Longueur d'onde de crête (λ_p) :La longueur d'onde unique à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale (611 nm typique pour cette LED).

Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui, combinée à une référence blanche spécifiée, correspond à la couleur perçue de la LED. Elle est dérivée des coordonnées de chromaticité CIE et correspond plus étroitement à la perception de la couleur par l'œil humain (600-612 nm pour cette LED).

10.2 Puis-je piloter cette LED sans résistance de limitation de courant ?

No.Piloter une LED directement depuis une source de tension provoquera un courant excessif, dépassant rapidement la valeur maximale absolue du courant direct (30mA DC), entraînant une défaillance instantanée ou rapide. Une résistance en série ou un circuit pilote à courant constant est toujours requis.

10.3 Comment interpréter les codes de bacs lors de la commande ?

Le code produit complet (par ex. LTST-020KFKT) peut avoir des suffixes indiquant des bacs spécifiques pour V_F, I_V, et λ_d. Consultez le fabricant ou le distributeur pour les combinaisons de bacs disponibles. Sélectionner des bacs plus serrés garantit une performance plus cohérente sur toutes les unités de votre série de production mais peut affecter le coût et la disponibilité.

10.4 Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles ?

Cette fiche technique standard ne mentionne pas la qualification automobile AEC-Q101. Pour une utilisation en environnement automobile (plages de température étendues, vibrations, humidité), une LED spécifiquement qualifiée selon les normes automobiles doit être sélectionnée.

11. Exemple pratique de conception

Scénario :Conception d'un indicateur de mise sous tension "ON" pour un dispositif à microcontrôleur 3,3V.

Objectif :Fournir une indication orange claire et visible avec un courant direct d'environ 15mA (conservateur pour une longue durée de vie).

Étapes :

1. Sélection des paramètres :À partir de la fiche technique, utilisez une V_Ftypique de 2,1V pour le calcul. Cible I_F= 15mA.

2. Calcul de la résistance :R = (V_alimentation- V_F) / I_F= (3,3V - 2,1V) / 0,015A = 80Ω.

3. Valeur standard & Vérification de la puissance :Sélectionnez une résistance standard de 82Ω. Dissipation de puissance dans la résistance : P = I²R = (0,015)²* 82 = 0,01845W. Une résistance standard 1/16W (0,0625W) ou 1/10W est largement suffisante.

4. Implantation PCB :Placez la résistance de 82Ω en série avec l'anode de la LED. Connectez la cathode de la LED à la masse. Suivez le modèle de pastilles recommandé de la section 6.1 pour la LED. Assurez-vous que la polarité est correcte (le marquage de cathode sur la sérigraphie du PCB correspond au marquage de la LED).

5. Performance attendue :À 15mA, l'intensité lumineuse sera proportionnellement inférieure à la condition de test à 20mA mais restera suffisante pour un indicateur de panneau. Le courant plus faible réduit également la température de jonction, améliorant la fiabilité à long terme.